文/管強 上海臨港萬祥經(jīng)濟發(fā)展有限公司 上海 200000
如今,我國的城市化建設(shè)腳步正在不斷加快,在建筑領(lǐng)域,施工技術(shù)也得到了不斷加強與更新,不僅施工質(zhì)量大幅提高,在整體上,也明顯提升了建筑物的經(jīng)濟效益。目前,裝配式技術(shù)在建筑行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,如,工業(yè)廠房、別墅、大型公共建筑,尤其是多高層住宅等,幾乎均不同程度采用該項技術(shù)。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部想要力爭通過10年時間,讓裝配式建筑占新建建筑比例達到30%,以此為目標,我們應(yīng)在建筑現(xiàn)代化的時代中,分析裝配式建筑存在的各種問題,并深入研究,從而找到有效的解決措施,進而實現(xiàn)裝配式建筑的新發(fā)展。
在裝配式建筑施工的過程中,需要應(yīng)用大量的建筑構(gòu)件予以吊裝拼接,這些構(gòu)件都來自于工廠的預(yù)制生產(chǎn)。對于預(yù)制構(gòu)建來說,可應(yīng)用于內(nèi)外墻板、疊合樓板、樓梯、陽臺,也可以應(yīng)用在空調(diào)板,以及預(yù)制梁柱等諸多部位。例如,在裝配式建筑中,以外墻板構(gòu)件為例,經(jīng)過制作相應(yīng)的模具,采用工廠內(nèi)的養(yǎng)護技術(shù),再實施機械化噴涂,可以達到預(yù)期的外墻板規(guī)范要求。不僅如此,對于建筑物來說,耐火性、抗凍融性,以及防火防潮等諸多方面,均具有明確的指標要求,在工廠的生產(chǎn)過程中,通過一系列的管理把控以及數(shù)據(jù)記錄,質(zhì)量能夠得到有效控制。
預(yù)制構(gòu)件在工廠加工完后運輸至施工現(xiàn)場,與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆作業(yè)相比,裝配式建筑更多的是依靠專業(yè)吊裝隊伍,通過大型機械設(shè)備及預(yù)留在構(gòu)件上的吊鉤,將構(gòu)件逐一拼接。項目管理人員重點立足于現(xiàn)場指揮管理,從測量到吊裝,再到連接等。由于每塊構(gòu)件都有其相應(yīng)的編號及部位說明,使得吊裝作業(yè)可以有序進行,如同搭積木般方便。吊裝前排架的搭設(shè)和吊裝后支撐系統(tǒng)的設(shè)置,則為裝配式作業(yè)提供了強有力的安全防護體系。
在傳統(tǒng)的建筑中,具有較多的承重墻,而且,開間也相對較小,人們在居住的時候,往往無法按照自己的喜好劃分居住空間。但是,隨著裝配式建筑的出現(xiàn),對輕質(zhì)隔墻進行了廣泛應(yīng)用,明顯增大了開間,充分滿足了廣大住戶的實際需求,體現(xiàn)了建筑物的個性化特征。比如,將輕鋼龍骨與石膏板進行聯(lián)合應(yīng)用,選擇一些輕型板材作為隔墻,這些都是裝飾裝修類常用的建材,但在實用性及個性化方面發(fā)揮了重要的作用。
對于砌塊建筑而言,主要指的是對塊狀材料進行預(yù)先制作,以此砌成墻體,構(gòu)建出裝配式建筑,這種方式一般應(yīng)用在3-5層的建筑物中,總高度相對較低。由于受到結(jié)構(gòu)承載力及功能性等方面的限制,此類建筑目前運用的較少。
對于板材建筑而言,主要的材料包括:大型的內(nèi)外墻板、樓板,以及屋面板等,這些板材都是預(yù)先制作的。這種建筑往往在工業(yè)化體系的建筑中發(fā)揮了重要作用,也是目前裝配式建筑的常用類型。
對于盒式建筑而言,它基于板材建筑,經(jīng)過不斷的發(fā)展,進而形成了一種裝配式建筑形式。在該類建筑模型內(nèi),可以將所有專業(yè)的功能設(shè)備安裝到位,現(xiàn)場只需進行吊裝拼接。但由于需要投入大量的資金,該類建筑目前還停留在概念試驗階段。
與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆方式相比較,在裝配式建筑中,無需現(xiàn)場進行構(gòu)件的澆筑,在養(yǎng)護工作方面,也不會花費較多的時間,可以及時展開下一道工序。預(yù)制構(gòu)件都是被運輸?shù)浆F(xiàn)場之后,由大型機械設(shè)備進行吊裝,在首層完成的情況下,標準層的施工速度與效率更是大大提高。因為省去了許多傳統(tǒng)工藝的施工步驟,在根本上,可以縮短施工工期,也明顯提高了施工效率。
在我國的建筑行業(yè)中,對于傳統(tǒng)的施工作業(yè),一方面勞動力比較緊缺,另一方面人工費用呈反比不斷增加,使勞動力成本呈現(xiàn)了遞增趨勢。經(jīng)過裝配式建筑的發(fā)展,充分彌補傳統(tǒng)施工的短板,通過機械化的裝配施工方式,不僅減少了現(xiàn)場施工人員,也緩解了管理人員的工作壓力,人工費用也得到了明顯減少,勞動力成本大大降低。
傳統(tǒng)的建筑行業(yè),現(xiàn)場各個工種的施工班組人員較多,特殊工種、高空作業(yè)、帶電作業(yè)等交叉施工現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),同時不少施工環(huán)節(jié)都需要在露天環(huán)境中完成。在實際施工的過程中,存在較多的安全隱患,嚴重威脅了施工人員的人身安全。隨著裝配式建筑的應(yīng)用,交叉作業(yè)面明顯減少,現(xiàn)場只需配備吊裝、安裝工人,管理人員也相對減少,從而可以有效降低施工現(xiàn)場的安全隱患,在根本上,為相關(guān)施工人員的生命安全提供了可靠保障。
傳統(tǒng)施工現(xiàn)場,在混凝土結(jié)構(gòu)施工階段,往往會浪費大量的鋼筋、混凝土、模板等建筑材料,同時現(xiàn)場堆積大量的材料,不但存在損耗問題,場容場貌也受到影響。通過采用裝配式建筑,混凝土構(gòu)件在工廠中即可完成預(yù)制,現(xiàn)場不需要進行攪拌以及振搗等工藝,除了有效避免材料浪費等現(xiàn)象,還能提升現(xiàn)場文明施工的形象。同時,可以有效控制揚塵、防止噪音擾民現(xiàn)象的出現(xiàn)。
建筑物的外觀造型某種程度上決定了其是否稱之為精品之作,獨特的外觀造型會令人印象深刻,各個地方的地標性建筑亦是如此。而這是裝配式建筑目前遇到的最大困難,構(gòu)件結(jié)構(gòu)形狀比較單一,更多的是標準化的構(gòu)件模具。若根據(jù)建筑物的形狀來制定特殊復(fù)雜的生產(chǎn)模具,則會花費昂貴的費用,同時部分小型預(yù)制構(gòu)件加工廠也沒有此項工藝技術(shù),由于成本過高,裝配式建筑無法取得預(yù)期良好的經(jīng)濟效益。為此,應(yīng)在滿足預(yù)制裝配率的前提下,將裝配式與傳統(tǒng)建筑工藝進行融合,對于平面中不規(guī)則的形狀,可以通過現(xiàn)澆形式或者鋼結(jié)構(gòu)的方式等來施工,以達到預(yù)期外觀效果。
由于目前有資質(zhì)的裝配式建筑設(shè)計單位較少,許多裝配式深化圖紙都不夠完善,預(yù)埋管線遺漏的現(xiàn)象非常普遍,實際施工現(xiàn)場,存在構(gòu)件后開槽后開洞,嚴重影響結(jié)構(gòu)的安全性。隨著裝配式建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展,設(shè)計水平也應(yīng)隨之進步,裝配式建筑圖紙不僅僅只是給予工廠的構(gòu)件加工圖,而是一套完整的滿足功能需求的正式施工圖。裝配式建筑設(shè)計單位也應(yīng)配備各專業(yè)的設(shè)計人員,優(yōu)化圖紙預(yù)埋部分內(nèi)容,確保深化圖紙的完整性。
傳統(tǒng)的建筑形式中,現(xiàn)場工程質(zhì)量由監(jiān)理人員進行驗收,而在裝配式建筑中,由于構(gòu)件均由加工廠直接運至現(xiàn)場,對于構(gòu)件質(zhì)量的把控則稍顯不足。因此,考察構(gòu)件廠實力以及選派駐場監(jiān)理等措施,則能有效將工程質(zhì)量的控制前置于生產(chǎn)階段。在構(gòu)件的運輸過程中,開裂現(xiàn)象也比較常見,選擇更好的減震措施能相應(yīng)減少損失。同時,盡可能確保當(dāng)天構(gòu)件當(dāng)天完成吊裝,避免二次搬運造成的構(gòu)件損壞。對于無法及時吊裝的構(gòu)件,需單獨劃分裝配式構(gòu)件堆放區(qū)域,設(shè)置專用擱置堆架。而這些具體措施,受資金、場地、管理水平等影響,是目前裝配式建筑工地現(xiàn)場,普遍難以全面落實的,需要相關(guān)各方加大投入力度,使其更具規(guī)范性。
對于裝配式建筑的構(gòu)件,其接縫、節(jié)點處是比較容易出現(xiàn)質(zhì)量通病的地方,如果未能處理妥善,不僅影響實際的使用效果,還會影響結(jié)構(gòu)的使用安全。在節(jié)點處理方面,目前采用最多的工藝是下層構(gòu)件預(yù)留鋼筋與本層構(gòu)件套筒相連接,后期澆灌高強度灌漿料進行密實封閉。雖然過程中會有專業(yè)人員進行灌漿并留有影像資料,但構(gòu)件本身的強度及密實度還有待驗證。對于外墻板來說,由于其表面比較光滑,對于后期傳統(tǒng)的外墻工藝,會帶來一定的質(zhì)量及安全風(fēng)險。目前,外墻反打技術(shù)已逐漸成熟,應(yīng)進一步推廣并加以應(yīng)用。而在構(gòu)件連接接縫部位,開裂及滲水現(xiàn)象也是比較常見的,實際現(xiàn)場的處理方式也不盡相同。這些技術(shù)問題,應(yīng)在裝配式深化設(shè)計階段會同結(jié)構(gòu)設(shè)計,將各個關(guān)鍵節(jié)點的詳圖一一細化,通過圖紙會審,進一步完善圖紙質(zhì)量。同時圖集規(guī)范也應(yīng)全面補充關(guān)于裝配式建筑的各類節(jié)點詳圖,確保沒有施工盲點區(qū)域。
隨著裝配式建筑的廣泛應(yīng)用,對于專業(yè)人才的需求逐漸加大。設(shè)計人員、現(xiàn)場吊裝人員、管理人員,乃至構(gòu)件廠的一線工人等,這些相關(guān)人員都需要從傳統(tǒng)的建筑模式中予以職責(zé)演變。因此,系統(tǒng)化的人才培養(yǎng),是裝配式建筑是否可持續(xù)化發(fā)展的一個重要基礎(chǔ)。參考已經(jīng)成熟的傳統(tǒng)建筑人才培訓(xùn)機制,結(jié)合自身特點,裝配式建筑領(lǐng)域未來必將成為又一塊人才聚集高地。
在建筑業(yè)的發(fā)展中,實現(xiàn)一體化的發(fā)展目標是大勢所趨,裝配式建筑也同樣如此。實施各專業(yè)間一體化發(fā)展、設(shè)計-加工-裝配一體化發(fā)展、技術(shù)-管理-市場一體化發(fā)展,將是對裝配式建筑一次飛躍式的提升。從工程項目規(guī)劃階段至項目運營階段,對各個環(huán)節(jié)進行全面統(tǒng)籌控制,這樣可以在根本上,保證建筑工程的整體施工質(zhì)量,還能夠提升資源的利用率,讓建筑工程達到預(yù)期的經(jīng)濟效益。
在現(xiàn)階段來說,對于裝配式建筑,除了明確首件驗收要求,其余主要還是延續(xù)了傳統(tǒng)的規(guī)范體系。由于這兩種施工方式存在諸多的不同之處,需要有一套針對裝配式建筑的整體規(guī)范要求,包括隱蔽資料、中間驗收、材料檢測、竣工驗收、圖紙歸檔等,從而更好的發(fā)揮行業(yè)指導(dǎo)性作用。所以,針對裝配式建筑,相關(guān)部門構(gòu)建一套完整的規(guī)范體系十分必要。
隨著科技的進步,我國的建筑行業(yè)也迎來了大數(shù)據(jù)時代。BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得建筑模型更加的數(shù)字化、具體化。作為裝配式建筑,通過結(jié)合BIM技術(shù),可以在構(gòu)件加工階段對預(yù)埋管線進行合理布局,同時模擬現(xiàn)場吊裝作業(yè),以制定出最優(yōu)吊裝方案。對每一個構(gòu)件都賦予數(shù)字化信息,形成裝配式構(gòu)件數(shù)據(jù)庫,從而達到信息資源共享,實時動態(tài)化管理。通過建筑信息化等先進技術(shù),將大大提高裝配式建筑的工程質(zhì)量及施工效率,同時進一步實現(xiàn)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。
綜上所述,為了加快我國裝配式建筑的發(fā)展進程,需考慮各方面因素,掌握預(yù)制構(gòu)件的關(guān)鍵技術(shù)要點,確保各道工序的順利實施,以滿足建設(shè)項目的規(guī)范要求。同時,需要相關(guān)各方加大投入力度,重點推動先進技術(shù)的運用,整合有效的建筑資源,從而真正建造出成本低、工期短、綠色環(huán)保的裝配式建筑。